شرح عمليات Atomic Swaps

ما المقصود بعمليات المبادلة الذرية (Atomic Swaps)؟

تشكل عمليات المبادلة الذرية ابتكارًا تقنيًا رائدًا يتيح التبادل السريع بين عملتين مشفرتين مختلفتين تعملان على شبكات بلوك تشين منفصلة. يُطلق على هذه العملية أيضًا التداول الذري عبر السلاسل (atomic cross-chain trading)، حيث تعتمد بشكل أساسي على العقود الذكية، مما يتيح للمستخدمين تداول أصولهم الرقمية مباشرة من محافظهم المشفرة الشخصية ودون أي وسطاء. ببساطة، تتيح المبادلات الذرية إجراء معاملات مباشرة بين الأفراد عبر أنظمة بلوك تشين مختلفة، وتوفر بيئة تداول عبر السلاسل خالية من الحاجة للثقة المتبادلة.

أثار مفهوم التداول عبر السلاسل نقاشات واسعة لسنوات داخل مجتمع العملات المشفرة. ويُنسب إلى Tier Nolan تقديم أول وصف متكامل لبروتوكول المبادلة الذرية في عام 2013، مع أن الفكرة الجوهرية تعود لعام 2012 حين عرض Daniel Larimer بروتوكول P2PTradeX، الذي يُعتبر النموذج الأولي لمبادلات اليوم الذرية.

فيما بعد، بدأ مطورون ومجتمعات بلوك تشين عدة باختبار بروتوكولات المبادلات الذرية. وتشير الشواهد إلى أن مجتمعات Bitcoin وLitecoin وKomodo وDecred كان لها دور أساسي في تطوير هذه التقنية. انطلقت أولى المبادلات الذرية من شخص لشخص في عام 2014، لكن التقنية لم تحظَ بانتشار واسع إلا في 2017، بفضل نجاح المبادلات بين أزواج LTC/BTC وDCR/LTC التي أثبتت الفعالية العملية لهذا الأسلوب.

آلية عمل المبادلات الذرية

تُصمم بروتوكولات المبادلة الذرية بعناية لمنع أي طرف من الاحتيال أو التلاعب. لتوضيح العملية، لنفترض أن أليس ترغب في تبادل عملات Litecoin التي تملكها مقابل Bitcoin مع بوب.

تبدأ العملية عندما تودع أليس رصيدها من LTC في عنوان عقد يعمل كخزينة آمنة. عند إنشاء هذه الخزينة، تولّد مفتاحًا تشفيريًا فريدًا للوصول إليها وتشارك مع بوب هاش هذا المفتاح. في هذه المرحلة، لا يمكن لبوب الوصول إلى LTC لأنه يملك فقط الهاش وليس المفتاح الأصلي. ويشكل الهاش البصمة التشفيرية الضرورية لإتمام المبادلة لاحقًا.

بعد ذلك، يستخدم بوب الهاش الذي تلقاه من أليس لإنشاء عنوان عقد آمن جديد ويودع فيه رصيد BTC الخاص به. لتستلم أليس BTC، يجب أن تستخدم نفس المفتاح الذي أنشأته. عند استخدامها لهذا المفتاح، تُفعل وظيفة hashlock التي تكشف المفتاح تلقائيًا لبوب. وهكذا، بمجرد أن تستلم أليس الـBTC، يمكن لبوب المطالبة بـLTC، وتتم المبادلة بشكل متكامل.

تصف كلمة "ذري" في المبادلات الذرية طبيعة المعاملة: إما أن تكتمل بالكامل أو لا تتم على الإطلاق. فإذا انسحب أي طرف أو أخفق في تنفيذ التزاماته، يُلغى العقد الذكي تلقائيًا وتُعاد الأموال إلى أصحابها. تضمن هذه الآلية تنفيذ المبادلات بشكل كامل أو عدم تنفيذها، ما يعزز الأمان والثقة.

تُنفذ المبادلات الذرية بطريقتين: على السلسلة (on-chain)، حيث تتم مباشرة على شبكات العملات المشفرة مثل Bitcoin أو Litecoin، أو خارج السلسلة (off-chain) باستخدام طبقات ثانوية فوق البلوك تشين، بالاعتماد على قنوات دفع ثنائية الاتجاه مثل تلك المستخدمة في Lightning Network، ما يوفر معاملات أسرع وأقل تكلفة.

فنيًا، تعتمد أنظمة التداول اللامركزية التي تعتمد المبادلة الذرية على العقود الذكية التي تتضمن ميزات التوقيع المتعدد (multi-signature) وعقود القفل الزمني بالهاش (HTLCs)، وهما عنصران جوهريان لضمان أمان وموثوقية المبادلة.

عقود القفل الزمني بالهاش (HTLCs)

تُعد عقود القفل الزمني بالهاش (HTLCs) عنصرًا محوريًا ليس فقط في شبكة Lightning Network الخاصة بـ Bitcoin، بل هي الأساس الذي يجعل المبادلات الذرية ممكنة. وكما يوحي الاسم، تقوم HTLCs على وظيفتين: القفل بالهاش (hashlock) والقفل الزمني (timelock)، ولكل منهما دور في حماية المعاملة.

القفل بالهاش عبارة عن آلية تشفير تمنع صرف الأموال ما لم يكشف عن معلومة محددة، كما هو الحال في المثال السابق حيث يكون المفتاح ملكًا لأليس. يضمن ذلك ألا يتمكن بوب من استلام LTC حتى تكشف أليس مفتاحها عند مطالبتها بـBTC، ما يوفر صرفًا مشروطًا للأموال مبنيًا على الإثبات التشفيري.

أما القفل الزمني فهو وظيفة تضمن أن تنفيذ العقد الذكي مقيد بفترة زمنية محددة. إذا لم تُنجز المبادلة خلال هذا الإطار، ينتهي العقد وتُعاد الأموال تلقائيًا للمالكين الأصليين. تمنع هذه الخاصية احتجاز الأموال بشكل دائم وتحمي الأطراف من الخسارة في حال التخلي عن العملية.

تسمح HTLCs، من خلال الدمج بين القفل بالهاش والقفل الزمني، بإلغاء الحاجة للثقة بين الأطراف. إذ تضع قواعد واضحة تمنع تنفيذ المبادلات الذرية بشكل جزئي، وتضمن أن يتم التبادل بالكامل أو لا يحدث على الإطلاق. هذه الثنائية هي ما يمنح المبادلات الذرية صفتها "الذرية" ويجعلها وسيلة آمنة للتداول عبر السلاسل.

المزايا

تنبع المزايا الأساسية للمبادلات الذرية من بنيتها اللامركزية. إذ تتيح التداول عبر السلاسل دون الحاجة إلى بورصة مركزية أو وسيط، مما يمكّن الأطراف من تنفيذ الصفقات دون الحاجة للثقة بطرف ثالث. وتُعد هذه السمة الخالية من الحاجة للثقة إحدى ركائز تقنية البلوك تشين وتشكل نقلة نوعية في تداول العملات المشفرة.

تزداد مستويات الأمان مع المبادلات الذرية، حيث يحتفظ المستخدمون بالتحكم الكامل في أموالهم طوال عملية التداول. وعلى عكس البورصات المركزية التي تتطلب إيداع الأصول في محافظ تحت سيطرة البورصة، تتيح المبادلات الذرية التداول المباشر من المحافظ الشخصية، مما يقلل من مخاطر الاختراق أو السرقة أو سوء الإدارة، إذ يحتفظ المستخدمون بوصاية أصولهم حتى اكتمال المبادلة.

أيضًا، تتيح المبادلات الذرية تداولًا مباشرًا بين الأفراد مع رسوم تشغيلية منخفضة جدًا أو حتى معدومة، لعدم وجود وسطاء يتطلبون عمولات. وتُعد هذه الكفاءة في التكاليف ميزة مهمة للمتداولين النشطين والمعاملات الكبيرة الحجم.

فضلًا عن ذلك، تتيح المبادلات الذرية تنفيذ الصفقات بسرعة عالية مع تعزيز التوافق بين شبكات البلوك تشين، بحيث يمكن مبادلة العملات البديلة (altcoins) مباشرة دون الحاجة إلى Bitcoin أو Ethereum كعملة وسيطة. يبسّط ذلك عملية التداول ويوسع من خيارات أزواج التداول التي قد لا تكون متاحة في المنصات المركزية.

القيود

رغم تعدد مزاياها، تواجه المبادلات الذرية تحديات تقنية وعملية يجب تجاوزها لتحقيق انتشار واسع. من بين الشروط الضرورية أن تعتمد العملات المشاركة في المبادلة بلوك تشين تستخدم نفس خوارزمية الهاش. فمثلًا، Bitcoin وLitecoin يعتمدان خوارزمية SHA-256، ما يجعلهما متوافقين. أما العملات التي تعتمد خوارزميات هاش مختلفة فلا يمكنها إجراء المبادلة الذرية مباشرة دون حلول إضافية. كما يتطلب الأمر دعم عقود HTLCs ووظائف برمجية أخرى لتنفيذ العقود الذكية المنظمة للمبادلة.

هناك أيضًا مسألة تتعلق بخصوصية المستخدمين؛ إذ يمكن تتبع الصفقات والمعاملات على السلسلة بسهولة عبر مستكشفات البلوك تشين، مما يسهل الربط بين العناوين وربما تحديد هوية الأطراف. ورغم أن هذه الشفافية تفيد في التدقيق، إلا أنها تضر بالخصوصية. يلجأ بعض المستخدمين مؤقتًا إلى عملات مركزة على الخصوصية، بينما يطور آخرون تقنيات جديدة مثل التوقيعات الرقمية لتعزيز خصوصية المبادلات الذرية.

إضافة لذلك، لا تزال تجربة المستخدم للمبادلات الذرية معقدة نسبيًا وغير مناسبة للمستخدمين غير التقنيين، إذ تتطلب فهمًا عميقًا للبلوك تشين والعقود الذكية، وهو ما قد يعيق انتشارها بين المستخدمين الباحثين عن البساطة والسهولة.

أهمية المبادلات الذرية

تمتلك المبادلات الذرية القدرة على إحداث تحول كبير في منظومة العملات المشفرة، رغم أنها لم تُختبر بعد على نطاق واسع. إذ يمكن لإمكانات التداول عبر السلاسل أن تحل العديد من المشكلات القائمة في البورصات المركزية. فرغم دورها في نمو السوق، إلا أن البورصات المركزية تعاني من إشكاليات كبيرة.

من بين هذه المشكلات، تركّز الموارد في مكان واحد، مما يجعل البورصات المركزية أهدافًا مفضلة للهجمات السيبرانية. فقد تسببت حوادث اختراق كبرى بخسائر بمليارات الدولارات من العملات الرقمية، ما يبرز مخاطر الأنظمة المركزية.

كما تمثل إدارة الأموال البشرية والأخطاء مصدرًا لمخاطر جسيمة، إذ قد تؤدي القرارات الخاطئة أو الممارسات غير السليمة من قبل القائمين على البورصة إلى الإضرار بالمستخدمين، إضافة إلى حالات الإفلاس أو الاحتيال التي شهدها السوق.

تفرض البورصات المركزية أيضًا رسوم سحب وتداول مرتفعة نسبيًا، ما يقلل من ربحية المتداولين ويصعب الوصول إلى السوق لأصحاب رؤوس الأموال الصغيرة.

أما في حالات النشاط العالي أو التقلبات الكبيرة، غالبًا ما تعاني البورصات المركزية من بطء أو توقف الخدمة، ما يمنع تنفيذ الصفقات الحساسة في الوقت المناسب ويؤدي لخسائر محتملة.

وتبقى التحديات التنظيمية قائمة، حيث أن الإطار التشريعي للعملات المشفرة غير واضح في معظم الدول، ويؤدي إلى إغلاق أو تقليص خدمات بعض المنصات تحت ضغط التشريعات.

خلاصة

رغم أن المبادلات الذرية تعد تقنية ناشئة وتواجه تحديات، إلا أنها تقود الابتكار في مجال توافقية البلوك تشين والتداول عبر السلاسل. وتعد هذه التقنية خطوة نحو تحقيق المزيد من اللامركزية وتعزيز التحويلات المالية المباشرة بين الأفراد.

ومع تطور المبادلات الذرية ومعالجة تحدياتها الحالية مثل الخصوصية والتعقيد التقني والتوافق بين الشبكات، سيزداد اعتمادها بشكل كبير. يمثل تطبيق المبادلات الذرية خاصة في البورصات اللامركزية خطوة أساسية لتحقيق رؤية العملات المشفرة كنظام مالي لامركزي، خالٍ من الحاجة للثقة أو إذن، يتيح للمستخدمين التداول مباشرة دون وسطاء.

سيكون لتطور وانتشار المبادلات الذرية تأثير كبير على مستقبل تداول العملات المشفرة، إذ ستقلل من نقاط ضعف البورصات المركزية وتمنح المستخدمين مزيدًا من الأمان والخصوصية والتحكم في أصولهم الرقمية.

الأسئلة الشائعة

ما هي المبادلة الذرية (Atomic Swap)؟ وكيف تعمل؟

المبادلة الذرية تقنية لامركزية تتيح تبادل العملات المشفرة مباشرة بين شبكات بلوك تشين مختلفة دون وسطاء. يوقع الطرفان عقدًا آمنًا يضمن تنفيذ المعاملات بين السلاسل بدون الحاجة للثقة.

ما الفرق بين المبادلات الذرية والمعاملات التقليدية في تبادل العملات المشفرة؟

تجري المبادلات الذرية معاملات مباشرة بين الأفراد على السلسلة دون وسطاء، مما يوفر الخصوصية والأمان. أما معاملات البورصات التقليدية فهي علنية وقابلة للتتبع. وتلغي المبادلات الذرية مخاطر الأطراف المقابلة من خلال العقود الذكية.

ما هي شبكات البلوك تشين والعملات المشفرة التي تدعم المبادلات الذرية؟

تدعم المبادلات الذرية العديد من شبكات البلوك تشين مثل Ethereum وBinance Smart Chain، ما يتيح تبادل العملات المشفرة عبر السلاسل من خلال العقود الذكية. ويختلف الدعم حسب كل بروتوكول وتوافر السيولة.

هل التداول عبر المبادلات الذرية آمن؟ وما هي المخاطر؟

المبادلات الذرية آمنة نسبيًا بفضل التحقق التشفيري وعدم وجود وسطاء. لكن هناك مخاطر مثل التعقيد التشغيلي، وإمكانية حدوث أخطاء أثناء التنفيذ، وقيود السيولة على السلاسل. تأكد من توافر السيولة الكافية قبل التداول.

كيف يمكن إجراء مبادلة ذرية؟ وما الأدوات أو المحافظ المطلوبة؟

لإجراء مبادلة ذرية، استخدم منصة لامركزية تدعم عقود القفل الزمني بالهاش (HTLCs). يجب أن تمتلك محفظة غير وصائية تدعم شبكات البلوك تشين المتوافقة. لا تحتاج لأي وسيط أو خدمة مركزية لإجراء المبادلة المباشرة بين الأفراد.

ما هي مزايا وقيود المبادلات الذرية؟

المزايا: تلغي المبادلات الذرية الوسطاء، وتتيح معاملات مباشرة بين الأفراد، وتمنح المستخدمين تحكمًا كاملاً بأصولهم. القيود: نطاق التطبيق لا يزال محدودًا، مع وجود تعقيدات تقنية وانخفاض في تبني السوق حاليًا.